大型三相电机及其驱动的设备应从三个主相中平均消耗电能。然而,这通常不会发生。不平衡和谐波会导致不稳定,电机振动会降低效率和寿命。不平衡也会导致单相负载故障。所有这些都会降低你的电能质量,导致你的公用事业公司收取惩罚性的罚款。
在这篇博客中,我们将描述平衡三相电力系统-其中每个阶段都吸取相同的电流。在稍后发布的博客文章中,我们将介绍不平衡功率。
我们之前的博客展示了无限可变的瞬时电流和功率波形如何简单地用单个数字表示:参数。也许最有用的是主动能力、被动能力和表观能力。
有功功率做有用的功,通过网络的电阻部分,具有与瞬时功率相同的平均值。无功功率90°后流过电路的感应部分,其平均值为零。视在功率是公用事业所看到的总功率。功率因数是有功功率除以视在功率。
感应/电阻负载平衡
三相电阻性负载很简单,所以我们将直接讨论感性负载(也包含电阻性组件)。
在平衡系统中,总有功/无功/视功率只是它们各自相功率的和。
一个基本的三相电力系统,有三个600 VA感性负载。(红、绿、蓝相色仅供示范,不遵循任何标准)
星点上的每个电压(和电流)之和总是零。在平衡系统中,中性电流和中性功率均为零。你可以把一个平衡的三相系统想象成三个单相系统连接到一条中性线。
平衡系统中的电压和电流波形
三相电压和电流波形
每个电压滞后前一个120°(看零交叉)。电机也再次引入了自己的30°相移之间的电压和电流。
矢量(相量)图显示与波形相同的信息
这个矢量图只显示了基本值。线的长度表示均方根值,线高于原点的高度表示瞬时值。整个装置以60次/秒的速度逆时针旋转。同样,B和C相电压滞后120°和240°,A, B和C相电流滞后30°,150°和270°。
你也可以为每个谐波分量画一个矢量图(但通常只有基本分量才能传输有用的能量)。
Y和系统
Y系统与Δ系统的区别
4线WYE (Y)和3线delta (Δ)系统之间存在差异。不平衡最容易在Y系统中表现出来,所以从现在开始我们将再次主要考虑它们。Y和Δ的计算不平衡的程序基本相同,但不同之处在于所使用的方程。